时空穿越不再是梦？科学家成功模拟“全息虫洞”！******

　　近日，科学家打造出

　　“全息虫洞”的消息冲上热搜

　　引发了大家的讨论

　　虫洞是什么？

　　我们真的能用它穿越时空吗?

　　今天一起了解虫洞

　　01虫洞？是虫子住的洞吗？

　　宇宙中的虫洞是科学家推测可能存在的一种特殊隧道，它的两头连接着两个遥远的时空，理论上说，如果能从虫洞的一端穿越到另一端，就能实现超越光速的时空旅行。

　　电影《星际穿越》中结尾主角就是进入了虫洞，发生了时空穿越。感兴趣的同学可以去看看哦！

　　图源：截图 电影星际穿越中的画面

　　要理解虫洞，我们首先要理解“黑洞”和“白洞”。在霍金的两大科普著作《时间简史》《果壳中的宇宙》的帮助下，黑洞这一概念早已深入人心。它是在恒心死亡时，由于体积收缩，密度变大，获得使光也无法逃脱的巨大密度的一种天体。而所谓白洞，其实就是和黑洞具有相反性质的特殊天体，特点是不断往外“吐”出东西，只发射而不吸收。

　　一个吞噬一切，一个“吐出”一切，大家可以想象一下，如果一个黑洞恰好连上了一个白洞时会怎么样呢？这时就会形成虫洞（worm hole）。

　　图源：中科院理论物理研究所 虫洞示意图

　　1915年，爱因斯坦提出了广义相对论，在爱因斯坦的理论中，空间和时间不再是绝对的、不可变的，而是可塑的、相互依存的，且它们会受物质存在的影响。1935年，爱因斯坦和他的助手罗森在广义相对论的框架下研究黑洞，首次提出“爱因斯坦-罗森桥”的概念，这座“桥”连接了时空中两个不同区域的通道。上世纪50年代，物理学家惠勒将这座桥命名为“虫洞”。

　　这听起来是不是很令人心动？进入虫洞，你可能会出现在宇宙的任意一个角落，甚至穿越时空，改写你的人生，重新选择你曾经后悔的事。然而，虽然广义相对论允许虫洞的存在，物理学家还从未在宇宙中观测到虫洞，目前只有黑洞被人类实际观测。

　　 02量子虫洞又是啥？

　　虽然我们还没有在宇宙中发现虫洞，但现在科学家们创造出了虫洞，还观察到了信息在虫洞之间传递的现象。不过，先别想着穿越时空，这个虫洞并非上述所讲的引力虫洞，而是一个量子虫洞。

　　日前，英国《自然》（Nature）杂志发表的一篇论文首次报道了利用一台量子处理器对全息虫洞进行量子“模拟”。这个全息虫洞成功地将量子态通过虫洞，由一个量子系统传递到了另一个量子系统。

　　如果我们想象中可以时空旅行的虫洞叫作“时空虫洞”的话，量子态的量子虫洞则可以称之为“微型虫洞”。

　　那么，研究量子虫洞有什么用呢？

　　这是因为，广义相对论和量子力学虽然各自都发展了很长一段时间，但它们之间仍然有一个根本性的“冲突”——量子引力。

　　具体来说， “广义相对论”描述了引力且在恒星、行星、银河上等大尺度上都适用；而“量子力学”描述了其他3种作用在微观尺度的基本力。这二者是否有“握手言欢”的可能？这就要看量子引力的表现。

　　物理学家们当然想通过实验去检验，但很遗憾，量子引力的能量与尺度，此前的实验室条件是无法模拟和观测的。而这就是“全息”的用武之地，它可以帮助物理学家创建一个与原始系统相当，但不太复杂的系统。这类似于用二维全息图显示三维图像的细节。

　　03量子虫洞是怎么创造出来的？

　　2019年谷歌的物理学家们提出了一种实验假说，认为一个在物理实验室中可以再造的量子态，能被解释为在两个黑洞之间的虫洞中穿越的信息。

　　现在，来自谷歌、MIT、费米实验室和加州理工学院的科学家们，用9个量子位、1台量子计算机模拟出了对应的量子动力学。在同一个量子芯片中，他们创建了两个纠缠的量子系统，并将一个量子位放入其中一个量子系统。结果，他们在另一个量子系统中观察到了这个量子位“穿越虫洞”而来的信息，结果符合预期的引力性质。

　　这是什么意思？大家可以设想在两组纠缠粒子之间，穿上一根电线或其它任何的物理连接，让粒子们编码出虫洞的两个口。

　　在这种耦合作用下，操作其中一侧的粒子，会引起另一侧粒子的变化。这样就有可能在两侧粒子之间撑开一个虫洞。

　　图片来源：inqnet/A.Mueller 量子计算机的模拟显示了信息如何通过虫洞

　　尽管存在争议，但是这项前所未有的实验，探索了时空以某种方式从量子信息中产生的可能性。随着量子装置的不断改进，错误率会更低，芯片会更强，那么对引力现象的研究也会更加深入。

　　END

　　资料来源：中科院物理所、极目新闻、科技日报、环球科学、量子位

　　整理：董小娴

为弥合数字鸿沟共同发力******

　　【乌镇观察】

为弥合数字鸿沟共同发力

——来自2022年世界互联网大会乌镇峰会弥合数字鸿沟论坛的声音

光明网记者 邱晓琴 王一涵

　　数字时代，全球数字化转型进程持续深化，但也伴生出数字鸿沟。如何让数字发展红利惠及全球，已逐渐成为国际社会需要解答的时代命题。11月9日，由教育部、人力资源和社会保障部、中国科学技术协会、联合国儿童基金会主办，中国网络社会组织联合会、教育部教育技术与资源发展中心（中央电化教育馆）、中国科普研究所协办的2022年世界互联网大会乌镇峰会弥合数字鸿沟论坛以线上线下结合方式举行，与会人员围绕数字鸿沟相关话题展开深入探讨，并就弥合数字鸿沟分享了经验，发起了倡议。

　　共享数字发展红利，携手应对数字鸿沟

　　“近年来，数字触角正快速延伸至每一个角落，成为经济社会发展和增进民生福祉的强劲新动能。数字鸿沟是数字化进程中产生的发展问题，体现在国与国、人与人之间的不同层面。”在中国科学技术协会专职副主席、书记处书记孟庆海看来，数字鸿沟意味着经济鸿沟、资源鸿沟，加速全球发展不协调、个体机会不均等，“要站在实现全球可持续发展高度，努力弥合数字鸿沟”。

　　疫情防控期间，众多儿童享受互联网带来的便利，比如在家上起了网课。但据联合国儿童基金会驻华代理代表郑道介绍：“尽管全球数百万儿童的上网时间越来越多，但仍有13亿多儿童无法在家上网。”他表示，各国政府都需要出台相关的法律政策和举措，重点关注弱势群体，确保所有儿童都能够安全上网。

　　在中欧数字协会主席鲁乙己看来，虽然老年人口触网的数量在增加，但与其他年龄段相比仍占少数。“许多老年人依旧无法使用互联网服务满足基本需求，无法融入社会生活的多个方面，让原本已经孤立和孤独的老年群体雪上加霜。因此，要注重提高老年人的数字技能。”鲁乙己说。

　　“未来，可能因为仅仅不懂使用电脑、智能手机和互联网，一些独居老人无法与外界甚至家人联系，学生无法独立完成家庭作业，弥合数字鸿沟是人类共同生存发展的必然选择。”世界知识产权组织中国办事处主任刘华说。

　　创新数字技术赋能，提升全民数字素养

　　“弥合数字鸿沟是全球共同的紧迫任务，数字化发达国家和地区应担起更多责任。”世界工程组织联合会前主席龚克呼吁，国际社会和组织要切实帮助欠发达国家发展网络基础设施，加快实施面向不发达国家和地区的基础设施援建计划。

　　从2017年开始，中国倡议建设21世纪的数字丝绸之路，大力建设互联网基础设施，加强网络空间合作，建立“一带一路”沿线国家共同技术标准。联合国教科文组织驻华代表处代表夏泽翰对此非常赞赏。他指出，疫情暴发以来，中国“数字丝绸之路”的重要性愈发凸显，中国通过“数字丝绸之路”与“一带一路”倡议的其他成员国分享数字化专业知识，为全球数字化进程注入强劲动能。

　　宏观的视角之外，更多人将目光放到网络环境的改善上。为了给老年人创造友好的使用体验，越来越多网络应用开始适老化改造。美团总编辑徐辉介绍，在推动信息无障碍，共享普惠的生活方面，美团推出的长辈版服务已覆盖500万老年群体。抖音集团副总裁李涛则指出，要关注多元群体安全问题，丰富平台安全的知识内容，为青少年和老年人等人群构建安全可信任的数字生活环境。

　　当然，弥合数字鸿沟，还离不开个人自身的数字素养和技能。“要不断推进教育数字化发展，提升全民数字素养与技能。”中国教育部科学技术与信息化司副司长舒华认为，应健全完善与数字人才培养相适应的课程教材体系，推动把数字素养与技能纳入学生综合素质评价，注重提高学生利用数字技术解决实际问题的能力。人力资源和社会保障部信息中心主任宋京燕也表示，要立足工业化与信息化深度融合，建设适应数字化时代的技能人才队伍，确保人才技能水平始终跟上时代发展和技术更迭。

　　倡议加快数字基础设施建设，深化数字素养和技能国际交流合作，推进全民终身数字学习体系……为构建数字包容社会，提升全球公民数字化适应力、胜任力、创造力，共建共享数字化发展成果，论坛同时发布了《提升全民数字素养和技能倡议》，各方携手呼吁为弥合数字鸿沟共同发力。

　　《光明日报》（ 2022年11月10日 12版）